AIPS Practice -Advanced Cource

AIPS automatic pipeline を用いた
VERAメーザー源観測データの
像合成
2009年2月7日
今井裕
パイプラインとは
原産地（相関処理局）から工場（＝データ解析者）ま
での原材料（＝DVD中のデータ）の「輸送経路」
パイプラインで行われていること
観測生データ及び較正用補助データの集約
データの中身のチェック
⇨ 各種テキスト・図ファイルの生成
基本的なデータ較正及びその結果の表示
パイプライン処理＝データ較正（今日の実習）
≠データ解析／分析（研究）
実習の手順
作業環境のセットアップ
AIPS (Astronomical Image Processing System)の起動
原材料の入手 (FITS files, calibration files)
パイプライン・スクリプトの実行/AIPS手作業
スクリプト「VERA」の実行
Velocity tracking (SETJY, CVEL)…….手作業
Reference channelの選択とflagging…..手作業
スクリプト「MCAL」の実行
Image
cube (X,Y,V)の作成と表示…….手作業
結局、VLBI像合成の原理を理解していないと、正しく
image cubeを作成できたのか、自分で判断できない
ゴール：
こういう像を
描きます。
NML Tauri
SiO maser
VERA観測諸元
詳しくは r05017a.vex を見ること
 観測提案者／研究進行責任者(principal
investigator) ：
清水理絵／松本尚子（論文執筆まで研究を遂行する責任を持つ）
 観測コード: r05017a (2005年通し日17日に行われる最初の観測）
 研究目標天体：ミラ型変光星 NML Tauri
(スケジュール中ではNML-Tauだが公式名称ではない)
 観測電波輝線：一酸化珪素(SiO) v=1, v=2 (J=1-0)メーザー
(実習データは、振動励起状態 v=1 レベルのデータのみ）

使用電波望遠鏡： VERA４局の望遠鏡

観測周波数幅： 16MHz （視線速度幅110 km/sをカバー）

分光点数 512点 (P.I.が相関処理時に指定）
このテキストの見方
 “[
]”の中身は任意。[codename]と書いてあるからと言って、
実際に”[codename]”と馬鹿正直に入力しないこと。
観測コード名（つまりr05017a 等）を入れること。
 環境変数（directory名など）について
 $FITS
 FITS:
FITSという名前の環境変数 (in LINUX)
同上 (in AIPS)
“adverb”とAIPSでは呼ぶ
indisk, inname, inseq, docal, ……
 入出力パラメータ：
作業環境のセットアップ
FITS fileを置いておく場所： $FITS
(default: $FITS=$AIPS_ROOT/FITSのはず）
（$FITS directoryの実体は /work1/FITS @aips2)
 観測情報・データ較正用ファイルの保管場所： $IN
export IN=/home/[user name]/calibs/
（最後の”/”を忘れない）
Macの場合： export IN=/usr/aips/DATA/calibs/
 解析結果表示(TEXT/PostScript files)の出力先: $OUT
export OUT=/home/[user name]/plots/
Mac の場合: export OUT=/usr/aips/DATA/plots/
※.bashrc (or .cshrc, .tcshrc) にこれらを書き込んでおくと便利
※DVDをダイレクトに指定しても良い。
(e.g. $DVD=/Volumes/CDROM/)
 $IN, $OUTで指定されたdirectoryを作成

AIPSの起動
 aips
tv=local
(mac の場合: source /usr/aips/LOGIN.CSH;$CDTST 入力後）
TV Server(window), TEK Server, MSG Server が起動するはず
どれか１つでも起動していない！⇒トラブルシューティング
 AIPS IDの入力 (後日各自ID番号を取得すること）
今日はとりあえず2001~2010を利用
 ディスク空きスペースを確認: FREE
ディスク容量を確認、使用するディスク番号(indisk/outdisk)を決定
れる
※実習の最後に思い出してね
AIPS catalogue files の消去: ZAP
guest account 中のファイルは半年以内に完全消去さ
観測情報の入手
（いつ、どうやって？何が起きた？)
 観測指示書(VEX
 sftp
file)
[email protected]
user ID: vlbi
passwd [誰かに聞いて！]
 cd ./mmmyyyy
(e.g. ./mar2005 ./apr2005 ./may2005)
 get r[yyddd].xxx
yy=year [20yy], ddd=Day of the year (DOY)
xxx: =vex: VEX file(本スケジュールファイル）
=CHECK: チェックログ（天体仰角、等）
e.g. r05084b.vex r05116b.vex r05151a.CHECK
サイボウズ: VERA文章/…./…..
全局の状況：メール保持者へ問い合わせる
 観測実施状況：
今回の講習で使うファイル
FITS
file: kannoko & aips2
/work1/FITS/r05017a/r05017a_v1.fits1
各種補正用ファイル
/home/imai/calibs/r05017a
directoryまるごと /home/[user name]/calibs/へコピー
Macの場合：
cd /usr/aips/FITS
sftp guest@kannoko (passwordを聞かれたら入力）
get /work1/FITS/r05017a/r05017a_v1.fits1
lcd /usr/aips/DATA/calibs
get /home/imai/calibs/r05017a.tgz
相関生データ及び較正データの入手 (skip)
 普通はDVDが送られてくる >>> 所定directoryへコピー（後述）
 天文台ネットワーク(133.40. …)へ接続
mtksp2 (133.40.105.200)
user ID: vlbi passwd: 「実習中にお教えします]
/home/fits1002 [DIR1K], fits2000 [DIR2K]
**.FITS.1 : FITS data
これらは普通
*.TBIN.1111 : phase calibration
DVD中に存在する
/home/work1/analyfiles/Tsys/[obscode]/[station]/
ftp
[obscode][station].tsys or [obscode]_Tsys_[station].dat
 /home/work1/analyfiles/calib2B] /[obscode]/[station]/
[obscode]_2BCAL_[station].dat
相関生データ及び較正データの加工（その１）
（講習ではskip)
 FITS
(flexible image transfer system) files
($FITS 内にあるは
ず)
file名の変更 (パイプライン実行のため)
プログラム fitsname: xxxxx.fitsN (N=1,2,3…)
 AIPS読み込み用Tsys
filesの作成:
プログラム veratsys >>> 作成された fileは $IN へ
 2-beam calibration (SN) table
プログラム noiseana >>> 作成された fileは $IN へ
相関生データ及び較正データの加工（その2）
（講習ではskip)
 Flag
file (in $IN)：削除すべきゴミデータのリスト
cp ch_[spectral channel number].chflag [obscode].uvflg
 [obscode].uvflgの中身 (band edge データのフラグ）
! The format is appropriate for UVFLG in AIPS.
! The outer channels of each IF are flagged.
opcode = 'FLAG’ dtimrang = 0 timeoff = 0
antennas=1 timerang= 0,0,0,0,400,0,0,0 bif=1 eif=16 bchan=1 echan=8
reason='Channels at band edges'/
antennas=1 timerang= 0,0,0,0,400,0,0,0 bif=1 eif=16 bchan=1017 echan=1024
reason='Channels at band edges'/
（以降アンテナ局数分つづく）
Pipeline script の使い方
 RUN
scripts:
JNET.001, VERA.001, MPLOT.001, MCAL.001, MFIT.001,
MMAP.001, SQASH2.001, MOMNT2.001, IMGSAV.001, ATM.001
 RUN
scripts in /usr/local/aips/[AIPS version]/RUN
AIPS version: e.g. 31DEC06
 HELP files (***.HLP) in /usr/local/aips/[AIPS version]/HELP
 Read a RUN script: RUN VERA
 Input adverbs: INP VERA
保存版テキストに書き込んでから Copy&Pasteで代入する
 adverbsの意味の確認： HELP VERA
 Execute the RUN script: VERA
Demonstration of the pipeline “VERA”
tmask 0
In r05017a.vera
nsrc 6; srclst'3C454.3''0854+201''0352+123’
'4C13.21''0423-013''NML-Tau
calsrclst'3C454.3''0854+201''0352+123’
'4C13.21''0423-013'
nfits 1; fitsfile 'FITS:r05017a_v1.fits
doantab 1; indi 2; in2d 2; （自分で決めた番号）
refant 2;refan2 1; plotref 2; oint 1
solcal 5; plotavg 0.25;sciter 2;pols 'll';
dir ’IN:r05017a/ (dir ‘~/calibs/ )
dir2 'OUT:r05017a/ (dir2 ‘~/plots/ )
obsband 'Q'; doprint=-2; expname 'r05017a
実行前チェックシート
[
] $IN, $OUT, $FITS 環境変数を指定した
(.bashrc/.tcshrc で設定してある）
 [ ] FITSファイルを $FITS directoryへ置いた
 [ ] FITSファイル名を変更した (fitsnameを実行した)
 [ ] Tsysデータファイルを用意した (veratsysを実行した）
 [ ] FLAGファイルを用意した (1 or ２種類ある）
 [ ] (VERA astrometry）遅延時間再追尾補正ファイルを用意した
 [ ] (VERA astrometry） 2ビーム間遅延差補正ファイルを用意した
 [ ] adverbs DIR, DIR2に対応するdirectories を用意した
 [ ] OUTDISK, DIR2 に対応するpartitionに充分なデータ保
存スペースが残っていることを確認した (df で確認した）
 [ ] pipeline adverb fileを用意し、適切なadverbsを設定した
実際にやってみると….
single quotation mark ‘ で区切る
>>> 小文字も大文字に変換されてしまう
 同じ行に幾つも adverbsを指定：
セミコロン ; で代入文をつなげる
 実習データを使うと…. >>> FITLDでエラー終了する
>>> 全 adverbs を再入力 + tmask=-2 >>> MSORTから再開
 最後はやっぱりエラーで終わる
>>> 必要なデータ較正は完了済み。心配なし。
r05017a .MSORT . 1 のみ必要。
残りは消す： getn [catalog#]; zap
 文字列の前も後ろも
生成ファイルの確認 (VERA)
 R05017a.SCAN
 R05017a.DTSUM
 R05017a.PRTAN
 R05017a.AUTOCORR.PS
 R05017a_POSSM(or
PostScript (PS) filesは
Ghostview (gv) で図示できる
VPLOT)_UNCAL(or CAL).PS
 R05017a_BDTPOWER.PS
 R05017a_ACCOR.PS
 R05017a_APCAL-GAIN(or GAIN).PS
 R05017a_FRING_DELAY(or RATE, PHAS, SNR).PS
解析途中で行って下さい。
clrmsg:
蓄積された膨大なログテキスト情報
を消去する
zap: 不要なcatalog files を消去する
※実施時に必要なファイルを消さないように注意
Velocity tracking for a maser source
 SETJY:
define a source velocity
In r05017a.inp
task 'setjy’;
indisk 2;getn 1 [catalog#]; source ’NML-Tau
sysvel=32.4; restfreq 4.312e10, 2027000;
veltyp 'lsr';veldef 'radio';aparm 255 0
 CVEL: velocity tracking
task 'cvel’;
doband 1; bpver 1; gainuse 1; flagver 1;
outdisk 2;getn 1 [catalog#]; geto 1 [catalog#];
outclass 'cvel’;
SETJY
/CVEL
ゼロ付近ならばOK
=スペクトルが
左右に大きく
ずれない
メーザー源データ較正のための
Reference (velocity) channelの選択
選択条件
短い積分時間で検出できる
>>> cross-power spectrum で確認
輝度分布がコンパクトで構造が単純である
>>> 相関振幅の時間変化が単調である
>>> 閉口位相(closure phase)がゼロに近い
両隣のspectral channel にわたって輝度分布が単純である
>>> visibility 位相が一定値を保つ
>>> cross-power spectrumで確認
メーザー
スペクトル
の表示
tget possm
getn 26; dotv 1
doband=-1
bchan 200;
echan 300
Interactive flagging （余裕のある人はチャレンジ）
 SPLIT:
splitting only the reference channel
 MULTI
 IBLED:
+ INDXR
interactive flagging
task ‘split’; getn [CVEL cat#]; source ‘NML-Tau
bchan 263; echan 264; docal 1; gainuse 6; doband=-1
outclass ‘split’; aparm 2 1 0
task 'ibled’; getn [MULTI cat#]; flagver 1; bchan 1; echan 0;
antennas 0; baseline 0; docal=-1; doband=-1; dparm 0 0 0 10 10
source ‘ ‘; stokes ‘i’
※TV Serverを画面横いっぱいにひろげておく

TACOP: copy a FG table to original (u,v) data
task ‘tacop’; getn [new catalog#]; inext 'fg';inver 1;
geto [CVEL file cat#]; outver 1;ncount 1
Demonstration of the pipeline MCAL
tmask 0; nsrc 1; srclst ‘NML-Tau
calsrc ‘NML-Tau
indi 2; in2d 2; refant 2; refan2 1; plotref 2;
refif 1; refbchan 263; refechan 264; bcl 6; bsn 6
doband=-1; pols ‘LL’; plotavg 0.1; solcal 2; solsub 2; oint 1
snrcut 5; sciter 4; dir2 ‘OUT:r05017a/
expname ‘r05017a
obsband ‘Q’; doprint=-2
In r05017a.mcal.inp
生成ファイルの確認 (MCAL)
 R05017a_FRING_MASER_RATE
 R05017a_VPLOT_MCAL.PS
 r05017a_NML-Tau_ICLN
(or SNR).PS
(or IMAPU, IMAPN).PS
 r05017a_NML-Tau_EL (or UVCOV, UVPLT).PS
 r05017a_NML-Tau_VPLOT_MODEL.PS
 r05017a_MCAL_PHAS1(3, 5, or 7).PS
 r05017a_MCAL_AMP2(4, 6, or 8).PS
 r05017a_MCAL_TXT[n].TXT
メーザースポットが
他にもある！
TXINC 2; TYINC 2
TVALL
TVLABEL
スポット場所を確認
TVBOX
MCALのやり直し
全 adverbs の再入力
 次の adverbs を指定
(CLEAN boxを掛けて再補正）
tmask=-5
nboxes 2
clbox 501 505 521 521 789 605 807 617
（左下及び右下の座標、２セット）

Search
maser emission
in spectra
IMHEADで
使用すべき
CL tableを確認
 メーザースポット
が存在する
velocity
channel を確認
tget possm
dotv 1; solint 400;
gainuse 11;
bchan 150; echan 350

SPLIT: Splitting necessary velocity channels
task ‘split’
getn [CVEL cat#]; source ‘NML-Tau
bchan 236; echan 275; stokes ‘ ‘;nchav 1; chinc 1;
docal 1; gainuse 11; doband=-1; flagver 1;
outclass ‘split’; aparm 0
IMAGR: making an image cube I(x,y,v)
task ’imagr’;
getn [SPLIT cat#];
docal=-1; doband=-1; flagver 0; source ‘NML-Tau
smooth 0; stokes ‘I’; nchav 1; chinc 1; channel 0
bif 1; eif 0; bchan 0; echan 0;
※スペクトルチャンネル番号は、
開始チャンネルから1,2,3,…と改めて割り振られる
outname ‘r05017a_v1’; outdisk 1; outver 1; clr2n; outver 0
cellsize 0.0001 0.0001; imsize 1024 1024; fldsize 0; rashift 0; decshift 0
uvwtfn ‘na’; gain 0.05; dotv=-1; niter=1000; flux=-1.0;
bmaj 0; bmin 0; bpa 0; clbox 0; nboxes 0
SQASH2:
Making a velocity-integrated image
run sqash2
getn [image cat#];
xg 0; yg 0;
nedge 10; bvel 0; evel 0;
snrcut 7
dir ‘OUT:r05017a/
tget kntr
blc 350 400;trc 850 900;
dotv 1
どのデータ／情報を保存するの？
本物のデータの場合：後日再現できなければいけない
（データねつ造・偽造の疑いをかけられないために）
 解析後のvisibility
データは要らない：
サイズが大きすぎる、解析後visibilityies が再現できさえすれば良い
 データ較正用ファイル
(CL, SN tables)：あった方が良い
TASAV, FITTP を使ってこれらだけ保存することができる
 入力パラメータ、解析手順を記したログは絶対必要
 image
(cube) file: 当然必要 (論文中で図示するのだから）
 モデルフィットパラメータ：当然必要
 AIPS上のcatalog
filesは、解析／保存後必ず消去すること
VLBIデータ処理講習会で学んだこと
 複数電波望遠鏡を同時に使って１つの天体を観測すれば、
後日のデータ処理で詳細な電波像が得られる
 「可視光／赤外線観測の方がが、
すぐに画像が出て来て分かり易い」
>>> そんなことはない（単なるミーハーな発想）
 合成像の画質：データ処理者の力量で決まる
（ただし、主観では決まらない）
 80%が情報処理（雑音入り時系列データ処理）、
19%が自然科学（地球は自転・公転している、空気がある）
1%が天文学（メーザー源に関する知識）
トラブルシューティング
AIPS
task を途中で止めたい
“abort”
>>> ファイルリスト右側のstatus:
‘WRIT’ or ‘READ’（書き込み禁止状態）
“clrstat”: clear of status (READ, WRIT)
Dowait=1の場合 :
LINUX上でprocess
idを探す(ps)
kill [process id] >>> AIPSファイル上で“clrstat”
トラブルシューティング
解析方法を間違えたらしい
「displayを見て下さい」と言うだけの質問法は、
時間だけ消耗して得るものが殆どない
何が起こったの (visibility上で、task messages)？
その時どんな adverbs を入力したの？
どこまでうまくいったの
（何をやったら問題が発生したの）？
トラブルシューティング
自分が何をやったのか、過去の履歴をたどりた
い
TGET (verb)を利用
実際に入力したadverbsのセットを確認したい
以前実行した時と同じadverbsを使って
同じtaskを実行したい
TPUT
を利用
入力したadverbsのセットを保存する
トラブルシューティング
AIPSが正しく動作しない(FRING,
31DEC04,
POSSM等）
31DEC05 versionで問題があるらしい
すべての計算機に複数のAIPS versionsが入っている
古いversion (31DEC02, 31DEC03)を使った方が
良いことがある
使用する AIPS version の切り替え
Version
‘tst’ (or ‘new’, ‘old’)
Source /usr/local/aips/LOGIN.SH; $CD[TST, NEW, OLD]
トラブルシューティング
AIPSが正しく動作しない:
「正しくadverbsを入力したのに…..」
自分に見覚えのないadverbsの値がおかしい
（いつの間にか変わっている！）
RESTORE 0 （全adverbsをdefault valuesにリセットする）
Task の再呼び出し、adverbsの再入力
Tget [task name]

トラブルシューティング
新しくextension
table (SN, CL, PLなど）ができない：
ファイルのステータスが
読み込み中[READ]または書き込み中[WRIT]だから
task 実行対象のcatalog fileのステータスをCLRSTATで消す
task を再実行してみる。
トラブルシューティング

以前正しくAIPS画面が飛んで来たのに、今回はそうならない！
 他の人がlocal hostにて既に使っていることを確認。
[XASn, TVSRVn, TKSEVn] is already running on host
[hostname], display localhost:11.0, user [other user name]
 先にAIPS画面を飛ばしておく
/usr/local/aips/START_TVSERVERS [your IP address]:0.0
 aips tv=11.0

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